發(fā)布時(shí)間：2017-06-28 18:11

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯復(fù)合材料的制備及其在污水處理中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：污染問題是全世界普遍存在的問題,特別是水污染,隨著工業(yè)高速發(fā)展,各種有害化學(xué)物質(zhì)的排放使水資源的污染越來(lái)越嚴(yán)重,現(xiàn)如今解決水污染成為了當(dāng)時(shí)社會(huì)亟待解決的問題之一。石墨烯是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的具有優(yōu)異性能的新型碳材料,石墨烯復(fù)合材料在解決水污染的問題上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本論文主要通過對(duì)石墨烯進(jìn)行聚合物改性和無(wú)機(jī)粒子摻雜改性兩個(gè)方面制備石墨烯復(fù)合材料,并研究了其對(duì)重金屬離子的吸附和有機(jī)物的光催化降解等性能。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)GO-PANI復(fù)合材料的制備及其吸附性能研究首先制備氧化石墨烯(GO),然后在其表面接枝對(duì)苯二胺,以接枝在氧化石墨烯表面的苯胺基團(tuán)為錨固點(diǎn),進(jìn)行苯胺的原位氧化還原聚合,在氧化石墨烯邊緣接枝聚苯胺大分子鏈。通過傅立葉紅外光譜,熱失重,X射線衍射,拉曼光譜,透射電鏡等表征手段,確定復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。并以GO-PANI復(fù)合材料為吸附劑研究了對(duì)Pb2+的吸附性能。GO-PANI復(fù)合材料對(duì)Pb2+的最大吸附量為1416 mg/g,是PANI最大吸附量的2.3倍。石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料可以作為重金屬離子Pb2+的一種優(yōu)異吸附劑,在重金屬污水處理方面具有很大的應(yīng)用前景。(2)GO/NH2-MIL-53復(fù)合材料的制備及其光催化降解性能研究首先是制備表面帶正電荷的聚苯乙烯微球,通過靜電相互作用在PS球表面負(fù)載氧化石墨烯片層,將負(fù)載的氧化石墨烯片層進(jìn)行還原并用對(duì)氨基苯甲酸重氮鹽進(jìn)行處理,使其表面修飾較多的羧基基團(tuán)。然后在水熱條件下,加入2-氨基對(duì)苯二甲酸配體和Al3+金屬中心合成出了MOF復(fù)合材料,最后加入溶劑溶解PS球,制備了中空的石墨烯/MOF復(fù)合材料。通過掃描電鏡、粉末X射線衍射、傅立葉紅外光譜等測(cè)試對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。在可見光下測(cè)試了GO/NH2-MIL-53復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的降解性能。與NH2-MIL-53材料相比,GO/NH2-MIL-53復(fù)合材料的光催化活性得到了較大的提高,降解速率是NH2-MIL-53的1.85倍。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 聚苯胺 NH2-MIL-53 吸附 光催化 亞甲基藍(lán)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 石墨烯概述10-15
• 1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)10
• 1.1.2 石墨烯的性質(zhì)10-11
• 1.1.2.1 力學(xué)性質(zhì)11
• 1.1.2.2 電學(xué)性質(zhì)11
• 1.1.2.3 熱學(xué)性質(zhì)11
• 1.1.2.4 其他性質(zhì)11
• 1.1.3 石墨烯的制備11-13
• 1.1.3.1 微機(jī)械剝離法11-12
• 1.1.3.2 化學(xué)合成法12
• 1.1.3.3 化學(xué)氣相沉積法12-13
• 1.1.3.4 化學(xué)氧化-還原法13
• 1.1.4 石墨烯/聚合物復(fù)合材料的制備13-14
• 1.1.4.1 溶液共混法13
• 1.1.4.2 熔融共混法13
• 1.1.4.3 原位聚合法13-14
• 1.1.5 石墨烯/無(wú)機(jī)復(fù)合材料的制備14-15
• 1.1.5.1 共混法14
• 1.1.5.2 原位化學(xué)還原法14
• 1.1.5.3 溶膠-凝膠法14-15
• 1.1.5.4 溶劑熱(水熱)合成法15
• 1.2 MOFs材料的研究概述15-24
• 1.2.1 MOFs材料的起源和發(fā)展15-17
• 1.2.2 MOFs材料的結(jié)構(gòu)特征17-19
• 1.2.3 MOFs的合成方法19-20
• 1.2.3.1 溶劑熱合(水熱)成方法19-20
• 1.2.3.2 擴(kuò)散合成方法20
• 1.2.3.3 微波輻射合成方法20
• 1.2.4 MOFs的應(yīng)用前景20-22
• 1.2.4.1 MOFs材料在氣體分離吸附方面的應(yīng)用21
• 1.2.4.2 MOFs材料在催化反應(yīng)的應(yīng)用21-22
• 1.2.4.3 MOFs材料在熒光材料的應(yīng)用22
• 1.2.5 課題的研究意義22-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分24-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.3 表征方法26
• 2.4 光催化活性測(cè)試26-28
• 第三章 GO-PANI復(fù)合材料的制備及性能研究28-42
• 3.1 前言28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法29
• 3.2.1 GO的制備29
• 3.2.2 GO-NH2的制備29
• 3.2.3 GO-PANI的制備29
• 3.2.4 PANI的制備29
• 3.3 結(jié)果與討論29-42
• 3.3.1 GO的AFM表征29-30
• 3.3.2 FT-IR表征30-31
• 3.3.3 產(chǎn)物的XRD表征31-32
• 3.3.4 拉曼光譜表征32-33
• 3.3.5 產(chǎn)物的TGA表征33-34
• 3.3.6 產(chǎn)物的TEM表征34
• 3.3.7 PANI和GO-PANI對(duì)Pb(II)的吸附動(dòng)力學(xué)34-36
• 3.3.8 PANI和GO-PANI對(duì)Pb(II)的等溫吸附曲線36-38
• 3.3.9 吸附熱力學(xué)分析38-40
• 3.3.10 混合吸附體系研究40-41
• 3.3.11 本章小結(jié)41-42
• 第四章 PS/GO/MIL-53復(fù)合材料的制備42-56
• 4.1 引言42-43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)流程43
• 4.2.2 氧化石墨烯的制備43
• 4.2.3 PS/GO球的制備43-44
• 4.2.4 PS/RGO44
• 4.2.5 PS/RGO重氮化44
• 4.2.6 PS/RGO/MOF復(fù)合材料的制備44
• 4.3 結(jié)果和討論44-56
• 4.3.1 Zeta potential表征44-45
• 4.3.2 FT-IR表征45-47
• 4.3.3 熱失重表征47-48
• 4.3.4 粉末X射線衍射表征48-49
• 4.3.5 掃描電鏡分析(SEM)49-50
• 4.3.6 掃描-透射電鏡分析(STEM)50-51
• 4.3.7 紫外-可見漫反射光譜表征51-52
• 4.3.8 熒光光譜表征52
• 4.3.9 光催化降解實(shí)驗(yàn)52-54
• 4.3.10 本章小結(jié)54-56
• 第五章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 致謝62-64
• 攻讀碩士期間成果64

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;科學(xué)家首次用納米管制造出石墨烯帶[J];電子元件與材料;2009年06期

2 ;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2009年06期

3 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

4 ;日本開發(fā)出在藍(lán)寶石底板上制備石墨烯的技術(shù)[J];硅酸鹽通報(bào);2009年04期

5 馬圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代物理知識(shí);2009年04期

6 傅強(qiáng);包信和;;石墨烯的化學(xué)研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2009年18期

7 ;納米中心石墨烯相變研究取得新進(jìn)展[J];電子元件與材料;2009年10期

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年12期

9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬(wàn)勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 成會(huì)明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應(yīng)用研究的最新進(jìn)展[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第3分冊(cè)）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學(xué)最新進(jìn)展研討會(huì)——暨第十屆全國(guó)顆粒制備與處理研討會(huì)論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國(guó)青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實(shí);;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無(wú)機(jī)石墨烯材料:計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學(xué)修飾及尺寸效應(yīng)研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姚耀;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報(bào)記者 李好宇 張們捷(實(shí)習(xí)) 特約記者 李季;石墨烯未來(lái)應(yīng)用的十大猜想[N];電腦報(bào);2010年

5 證券時(shí)報(bào)記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時(shí)報(bào);2010年

6 本報(bào)特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎(jiǎng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 紀(jì)愛玲;石墨烯：市場(chǎng)未啟 炒作先行[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2011年

9 周科競(jìng);再說石墨烯的是與非[N];北京商報(bào);2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 羅大超;化學(xué)修飾石墨烯的分離與評(píng)價(jià)[D];北京化工大學(xué);2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學(xué);2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修復(fù)機(jī)理的理論研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

6 姜麗麗;石墨烯及其復(fù)合薄膜在電極材料中的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 姚成立;多級(jí)結(jié)構(gòu)石墨烯/無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料的仿生合成及機(jī)理研究[D];安徽大學(xué);2015年

8 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學(xué);2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計(jì)算研究[D];武漢大學(xué);2014年

10 王義;石墨烯的模板導(dǎo)向制備及在電化學(xué)儲(chǔ)能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)電化學(xué)性能的影響[D];北京化工大學(xué);2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學(xué)效應(yīng)研究[D];蘇州大學(xué);2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動(dòng)分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 于金海;石墨烯的非共價(jià)功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯復(fù)合材料的制備及其在污水處理中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：494812